CC BY
80
D0I:10.12845/bitp.36.4.2014.14
dr inz. Andrzej ZBROWSKI1
Przyj^ty/Accepted/Принята: 29.04.2014; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 14.11.2014; Opublikowany/Published/Опубликована: 31.12.2014;
KOLIZJE STATKOW POWIETRZNYCH Z PTAKAMI ROSN4CYM ZAGROZENIEM TRANSPORTU LOTNICZEGO
Bird Impact - a Growing Threat for Aviation
Столкновения воздушных судов с птицами - растущая угроза для авиатранспорта
Abstrakt
Cel: Identyfikacja zagrozen zwiqzanych z nast^pstwami kolizji statkow powietrznych z ptakami oraz przedstawienie konsekwencji wypadkow w wymiarze spolecznym i finansowym.
Wprowadzenie: Zderzenia srodkow transportu powietrznego z malymi obiektami stanowiq powazny problem dotyczqcy bezpieczenstwa pasazerow, ladunkow i urzqdzen technicznych. Wsrod tego typu zdarzen dominujq zajscia z udzialem ptakow. W artykule przedstawiono zagrozenia, jakie w lotnictwie stwarzajq kolizje statkow powietrznych z ptakami oraz innymi obiektami, ktore przypadkowo mogq zostac uderzone przez szybko poruszajqcy si^ samolot znajdujqcy si^ w powietrzu lub na pasie startowym. Metodologia: Zjawisko znane jako Foreign Object Damage przedstawiono w uj^ciu historycznym ze szczegolnym podkresleniem trendow i tendencji ksztaltujqcych si^ we wspolczesnych realiach technicznych, przyrodniczych i organizacyjnych. W prezentowanej pracy przeprowadzono analiz^ przyczyn zwi^kszajqcych prawdopodobienstwo zdarzen zakonczonych uderzeniem ptaka w elementy struktury statku powietrznego. Omowiono zagadnienia o duzym ryzyku wypadkowym zwiqzane ze wzrostem nat^zenia ruchu lotniczego i przystosowaniem ptakow do warunkow srodowiskowych panujqcych wokol lotnisk. Przedstawiono informacje dotyczqce liczby kolizji oraz ich zwiqzku ze zidentyfikowanymi przyczynami. Analiz^ przeprowadzono dla danych dotyczqcych lotnictwa cywilnego oraz lotnictwa wojskowego ze szczegolnym uwzgl^dnieniem informacji pochodzqcych z USA i Wielkiej Brytanii. Przedstawiono metody ograniczania ryzyka wystqpienia kolizji statku powietrznego z ptakiem. Omowiono skutecznosc i efektywnosc ekonomicznq dzialan podejmowanych w celu zarzqdzania srodowiskiem naturalnym na terenach lotnisk. Podkreslono rol^, jakq w ograniczaniu ryzyka pelniq mi^dzynarodowe przepisy definiujqce minimalne normy, wymagania i procedury regulujqce zasady projektowania, produkcji, obslugi technicznej, uzytkowania sprz^tu lotniczego oraz licencjonowania personelu.
Wnioski: Kolizje statkow powietrznych z ptakami s§ problemem globalnym i dotyczq wszystkich podmiotow zwiqzanych z lotnictwem. Sformulowano tez^, ze najwi^kszy potencjal w dlugofalowych dzialaniach zmierzajqcych do zmniejszenia zagrozenia wynikajqcego z kolizji statku powietrznego z ptakiem tkwi w rozwoju bezpiecznych konstrukcji platowcow i silnikow rozpraszajqcych oraz pochlaniajqcych energi^ uderzenia oraz wspomagajqcych podejmowanie decyzji przez personel naziemny i zalogi statkow powietrznych naziemnych i pokladowych systemow umozliwiajqcych monitoring i predykj ptasich zachowan.
SJowa kluczowe: bezpieczenstwo lotow, samoloty, koszty, ptaki, zderzenia Typ artykuJu: artykul przeglqdowy
Abstract
Aim: Identification of risks following collisions between aircraft and birds, and exposure of socio-economic consequences after such incidents.
Introduction: Aircraft collisions, with small objects, present a serious problem in connection with the safety of passengers, cargo and technical equipment. Most common incidents involve collisions with birds. This article presents emerging hazards caused by birds and other small objects, which collide with fast moving aircraft in the air or on the runway.
Methodology: Incidents known as "Foreign Object Damage" are illustrated historically with a particular emphasis on emerging trends found in current technical, environmental and organisational circumstances. The author analysed causes leading to the increased probability of bird collisions with aircraft and examined issues associated with the high risk of accidents aligned with an increase in air traffic volume and bird acclimatisation to prevailing environments in the vicinity of airports. The article contains data about frequency
1 Instytut Technologii Eksploatacji - Panstwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pulaskiego 6/10, 26-600 Radom, andrzej.zbrowski@itee.ra-dom.pl / Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, Radom, Poland;
DOI: 10.12845/bitp. 36.4.2014.14
of collisions and associated causes. An analysis was performed on data in respect of civil as well as military aviation, with a particular emphasis placed on information derived from USA and Great Britain. The author described approaches to minimise the risk of collision between aircraft and birds, and discussed the economical effectiveness of actions undertaken to manage the environment surrounding airports. The article highlights the role performed by international provisions covering risk mitigation, which define minimum norms, requirements and procedures regulating aircraft design, manufacturing processes, technical support, equipment use and awarding of licences to staff.
Conclusions: The collision of aircraft with birds is a global problem and involves all elements associated with aviation. The author advanced an argument that the greatest potential for long-term efforts to reduce the risk of collisions between aircraft and birds lies in the design of safe airframe structures and engines which disperse as well as absorb energy created by the impact. This, accompanied by the development of ground-based and aircraft systems which, facilitate monitoring and prediction of bird behaviour, will which assist ground personnel and air crew in decision-making.
Keywords: aircraft safety, aircraft, costs, birds, collision Type of article: review article
Аннотация
Цель: Определение угроз, связанных с последствиями столкновений воздушных судов с птицами, а также представление социальных и финансовых последствий таких происшествий.
Введение: Столкновения воздушных транспортных средств с малыми объектами являются серьёзной проблемой, которая касается безопасности пассажиров, грузов и технических приборов. Среди случаев такого типа преобладают происшествия с участием птиц. В статье представлены угрозы, которые в авиации вызывают столкновения воздушных судов с птицами и другими объектами, с которыми случайно может столкнуться быстро движущийся самолёт, находящийся в воздухе или на взлётной полосе.
Методология: Явление, известное как Foreign Object Damage, представлено в историческом понятии с акцентом на новые тренды и тенденции, которые образуются в современных технических, природных и организационных реалиях. В представленной работе был проведен анализ причин, повышающих вероятность событий, влияющих на возможный удар птицы в элементы конструкции воздушного судна. Рассмотрены также вопросы, указывающие на большой риск столкновения, связанные с увеличением воздушных перевозок и адаптацией птиц к условиям окружающей среды вокруг аэропортов. В статье представлена информация, касающаяся числа столкновений и их взаимосвязи с определёнными причинами. Анализ был проведен для данных, касающихся гражданской и военной авиации, с особым вниманием к информации, полученной из США и Великобритании. Представлены методы ограничения риска возникновения столкновения воздушного судна с птицей. Рассмотрена надёжность и экономическая эффективность действий, которые проводятся с целью управления окружающей средой на территории аэропортов. Было подчёркнуто, какую роль в ограничении риска выполняют международные законы, устанавливающие минимальные нормы, требования и процедуры, регулирующие принципы проектирования, производства, технического обслуживания и использования авиационного оборудования, а также лицензирования персонала. Выводы: В статье указано, что столкновения воздушных судов с птицами являются глобальной проблемой и касаются всех субъектов, связанных с авиацией. Констатирован факт, что самый большой потенциал в долгосрочных действиях, направленных на снижение угрозы столкновения с птицей - это развитие безопасных конструкций фюзеляжей и двигателей, рассеивающих и поглощающих энергию удара, а также наземных и бортовых систем, позволяющих проводить мониторинг и прогнозировать поведение птиц, помогая наземному персоналу и экипажу воздушного судна в принятии решений.
Ключевые слова: безопасность полётов, самолёты, расходы, птицы, столкновения, Вид статьи: обзорная статья
1. Wst^p
Kolizje statkow powietrznych z ptakami towarzy-sz^ rozwojowi awiacji od momentu pierwszych lotow ostatecznie zatwierdzaj^cych obecne status quo zwi^za-ne z podzialem przestrzeni powietrznej pomi^dzy ptaki i sztuczne zalogowe lub bezzalogowe maszyny lataj^ce o nap^dzie wymuszonym. Pierwszy wypadek zostal od-notowany juz przez braci Wright 7 wrzesnia 1905 r. w czasie prob jedynego w owym czasie prototypu samolo-tu o charakterze uzytkowym Flyer III [1]. Podczas wyko-nywania lotu kolowego maszyna pilotowana przez Orvi-le'a Wrighta wleciala w klucz ptakow, zabijaj^c jednego z nich. W rezultacie uderzenia uszkodzeniu ulegl element ukladu sterowania znajduj^cy si§ na gornym placie maszyny. Pierwszy tragiczny wypadek b^d^cy nast^pstwem kolizji z mew^ wydarzyl si§ w 1912 r. na Long Beach w Kalifornii, w ktorym podczas lotu pokazowego samo-lotu Wright Model B - Pusher zgin^l amerykanski pionier awiacji, pilot Cal Rodgers [2]. Od tego czasu obecnosc
maszyn lataj^cych w powietrzu stala si§ elementem zycia codziennego i stanowi nieustanne zrodlo problemow wy-nikaj^cych z ingerencji czlowieka w naturalne ptasie sro-dowisko.
2. Przyczyny kolizji
Zderzenia z ptakami, popularnie okreslane w j^zyku angielskim jako bird strike, stanowi^ glowny, ale nie je-dyny problem zwi^zany z kolizjami statkow powietrznych. Zewn^trzne struktury samolotu s^ narazone takze na uderzenia twardych odlamkow pasa startowego, gu-mowych odlamkow opon oraz zderzenia z mniejszymi lub wi^kszymi zwierz^tami l^dowymi. Jednak te zagro-zenia w odroznieniu od ptakow wyst^puj^ tylko w czasie ruchu samolotu po pasie startowym. Nie bez znaczenia s^ takze zjawiska atmosferyczne wywoluj^ce niebezpie-czenstwo zarowno w czasie startu, jak i lotu. Uderzenia gradu, ktory moze osi^gac wielkosc pilek golfowych, po-woduj^ uszkodzenia bezposrednio zagrazaj^ce integral-
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
nosci struktury statku, czçsto koncz^ce siç jego calkowi-tym zniszczeniem.
Ze wzglçdu na roznorodnosc przyczyn zderzenio-wych, w ktorych uderzenie ciala obcego powoduje uszko-dzenie konstrukcji samolotu, maj^ one wspoln^ nazwç w jçzyku angielskim: FOD - Foreign Object Damage. Pomimo wystçpuj^cego zroznicowania przyczyn kolizji, znacz^cy procent, czyli ok. 90% tego typu uszkodzen samolotow, bezposrednio powoduje ptaki [3],[4].
Obecnie wszystkie dostçpne wyniki badan wskazu-
ze zagrozenie spowodowane ptakami stale wzrasta w zwi^zku z trzema zasadniczymi powodami.
Pierwotne przyczyny tkwi^ w globalizacji, ktorej jed-nym z rezultatow jest nieustannie zwiçkszaj^ce siç natç-zenie ruchu powietrznego [5]. Potwierdza to liczba lotow, ktora tylko na terenie USA wzrosla z 18 mln w 1980 r. do 28 mln w roku 2008. Dodatkowo amerykanska Federal Aviation Administration (FAA) przewiduje, ze w roku 2025 liczba lotow tylko w ruchu cywilnym osi^gnie po-ziom 35 mln startow [6].
Drug^ przyczyn^ jest gwaltowny w ostatniej dekadzie wzrost ptasiej populacji spowodowany szybk^ adaptaj dzikich ptakow do warunkow zycia w terenie zurbanizo-wanym, w tym takze w okolicach lotnisk. Od roku 1980 do 2007 populacja gçsi kanadyjskiej na terenie USA i Ka-nady wzrosla z jednego do czterech milionow. Podobna sytuacja wystçpuje w przypadku mew [7, 8]. Dzikie ptaki zmodyfikowaly swoje zachowania i toleruj^ zarowno obecnosc czlowieka, jak i urz^dzen technicznych. Z tego powodu bardzo ciçzko jest wyeliminowac ich obecnosc w otoczeniu lotnisk. S3 to miejsca najbardziej niebez-pieczne, poniewaz najwiçksze prawdopodobienstwo wy-st^pienia kolizji samolotu z ptakiem zachodzi podczas startu i l^dowania zwlaszcza wczesnym rankiem i poz-nym popoludniem [9]. Statystycznie 72% zderzen ma miejsce blisko ziemi na wysokosci ponizej 170 m, 87% jest efektem kolizji na wysokosci ponizej 600 m, zas 92% to zajscia ponizej 1000 m.
Nieco wiçcej kolizji jest odnotowywanych podczas l^dowania niz podczas startu - prawdopodobnie dlatego, ze podczas tego manewru samolot emituje mniej halasu [10]. Jednak to wlasnie podczas startu zaraz po oderwa-niu wystçpuje najbardziej niebezpieczny moment lotu, w ktorym gwaltowna utrata mocy spowodowana kolizji lub zassaniem ptaka do silnika moze spowodowac kata-strofç. Chociaz wypadki na niskich wysokosciach zaist-niale w okolicach lotnisk nalez^ do najczçstszych, to najbardziej katastrofalne w skutkach s^ kolizje z duzymi ptakami na duzych wysokosciach daleko od lotnisk. W tych przypadkach energia uderzenia wywolywana mas^ pta-ka, duz^ rejsow^ prçdkosci^ samolotu oraz brakiem moz-liwosci szybkiego l^dowania niemal zawsze powoduje ogromne zniszczenia w strukturze platowca i w konse-kwencji prowadzi do nieuchronnej utraty samolotu i ofiar smiertelnych.
Trzeci^ przyczyn^ paradoksalnie powoduje wzrost prawdopodobienstwa kolizji samolotow z ptakami jest postçp techniczny w konstrukcji samolotow. Wprowadze-nie samolotow o napçdzie odrzutowym szczegolnie wply-nçlo na pogorszenie wskaznikow bezpieczenstwa, gdyz
D01:10.12845/bitp.36.4.2014.14
kolizje z ptakami s^ niezwykle grozne dla tego rodzaju jednostek napçdowych. Najczçsciej dochodzi do mecha-nicznego uszkodzenia lopatek sprçzarki, czy tez lopatek wentylatora [11]. Wspolczesne samoloty s^ znacznie ci-chsze od swoich poprzednikow i w wiçkszosci maj^ jedy-nie dwa silniki. Dziçki nowoczesnym konstrukcjom pla-towca i silnikow zarowno czlowiek, jak i ptaki oraz inne zwierzçta l^dowe obecnie znacznie slabiej slysz^ zbliza-j^cy siç samolot. Charakterystyczna dla nowoczesnych konstrukcji mniejsza liczba silnikow to wiçksze prawdopodobienstwo calkowitej utraty mocy w wyniku uszkodzenia przez FOD ruchomych elementow zespolu napç-dowego. Ze wzglçdu na mniejsz^ liczbç silnikow wspolczesne samoloty s^ bardziej wrazliwe na tego rodzaju za-grozenia niz ich wielosilnikowe starsze odpowiedniki. Nowoczesne silniki odrzutowe s^ znacznie bardziej efek-tywne niz konstrukcje pochodz^ce z trzech ostatnich de-kad XX w. Cech^ charakterystyczna nowych rozwi^zan s^ znacznie wiçksze wloty powietrza, co powoduje, ze ich czolowa powierzchnia jest bardziej podatna na ptasi^ ekspozycjç lub inne rodzaje cial obcych. Srednica wentylatora w niektorych konstrukcjach, takich jak silnik GE 90-92B osi^ga wartosc 3,4 metra [12]. Dla dwuprzeply-wowych wentylatorowych silnikow odrzutowych stoso-wanych w samolotach pasazerskich i transportowych, odpornosc na zderzenia z ptakami zwi^zana jest glow-nie z wytrzymalosci^ lopatek wentylatora. W samolotach wojskowych, ktorych silniki s^ zabudowane w kadlubie, istotne jest prawidlowe uformowanie kanalu dolotowego. Ptak moze wytracic znaczn^ czçsc swojej energii poprzez zderzenia ze scianami tego kanalu ze wzglçdu na skom-plikowany ksztalt osi kanalu i jego przekrojow poprzecz-nych [13],[14].
Takze zamocowanie silnikow ma wplyw na poziom zagrozenia ze strony ptakow. Zebrane dane wskazuj^, ze silniki zamocowane na ogonie (np. w samolotach DC-10, MD-11) charakteryzuj^ siç nieco mniejszym narazeniem niz silniki znajduj^ce siç w gondolach pod skrzydlami, poniewaz s^ czçsciowo chronione przez skrzydla samolotu [6].
Silniki nie s^ jedynymi elementami statku powietrznego zagrozonymi kolizje z FOD. Do powaznych uszkodzen dochodzi takze na dziobie, w oknach kabiny pilo-tow, krawçdziach natarcia skrzydel, statecznikow, kla-pach, podwoziu oraz gondoli silnika [15]. Kazda szkoda powstala w tych obszarach moze bezposrednio wplywac na sterownosc i wlasciwosci lotne samolotu. Niemniej jednak silniki s^ elementami czçsciej podlegaj^cymi uszkodzeniom niz wynikaloby to tylko z ich powierzch-ni czolowej. W ich przypadku nawet wrobel moze powo-dowac odksztalcenie plastyczne krawçdzi natarcia lopat-ki wentylatora, naruszaj^c jego aerodynamikç. Uderzenie gçsi wywoluje calkowite pçkniçcia rdzenia lopatki lub jej rozerwanie, co powoduje dalsze nieodwracalne zniszcze-nia w ukladzie napçdowym.
Skutki zderzen z ptakami stanowi^ realne zagrozenie dla zycia zalogi statku i pasazerow, a ich powazne konse-kwencje staj^ siç coraz bardziej znacz^ce. Dzieje siç tak, poniewaz nowoczesne samoloty pasazerskie przewoz^ na swoim pokladzie coraz wiçcej osob i nawet drobne uszko-
dzenie spowodowane cialem obcym moze latwo wywolac niezwykle tragiczny lancuch wydarzen.
Od czasow pionierskich lotnictwa prawdopodobienstwo wyst^pienia kolizji z ptakiem oraz bezwzglçdna liczba wypadkow stale wzrasta. Zgodnie z informacjami FAA w 2008 roku na terenie USA zarejestrowano 7516 zdarzen, zas ogolna liczba udokumentowanych przypad-kow pomiçdzy 1990 r. a 2008 r. wynosi 89727 [16]. Po-nadto tylko w 2011 r. U.S. Air Force dodatkowo poinfor-mowaly o 4500 zderzen FOD zarejestrowanych dla ame-rykanskich samolotow wojskowych [7],[8],[17]. W ci^gu ostatnich 19 lat liczba wypadkow lotniczych zwi^zanych z ptakami zwiçkszyla siç ponad czterokrotnie [18], co po-twierdzaj^ takze dane krajowe np. z USA (ryc. 1).
Wi^ze siç to z ogromnym wzrostem zagrozenia bez-pieczenstwa pasazerow. Od 1990 r. Federalna Agencja Awiacji zbiera raporty dotycz^ce martwych ptakow zna-lezionych w elementach struktury samolotow. Wedlug ra-portow w ci^gu 19 lat wyst^pilo ponad 100 tys. podob-nych incydentow [20].
Informacje dotycz^ce kolizji samolotow z ptakami z cal^ pewnosci^ s^ niepelne i dodatkowo zalez^ od re-gionu swiata i panstwa, w ktorym wystçpuj^. Dane z nie-ktorych obszarow s^ jedynie szcz^tkowe. Szacuje siç, ze nawet w USA jedynie co pi^ty przypadek jest oficjalnie rejestrowany, a kolizja statku powietrznego z ptakiem zachodzi srednio raz na dwa tysi^ce lotow. Srednio na 10 tys. lotow przypada od 8-19 zderzen w zaleznosci od regionu swiata.
Nalezy zauwazyc, ze pomimo tak duzej liczby zde-rzen samolotow z ptakami powazne uszkodzenia kadlu-ba lub silnikow powoduje jedynie 14-15% wypadkow z udzialem ptakow. Znacznie rzadsze, ale o wiele bardziej
DOI: 10.12845/bitp.36.4.2014.14
destruktywne s^ zderzenia ze zwierzçtami l^dowymi. Ze wzglçdu na wiçksz^ masç ssaki powoduje znaczne uszko-dzenia struktury platowca w az 60% zdarzen, które zacho-dz^ na pasie startowym. W latach 1990-2005 na terenie lotnisk USA zarejestrowano 652 kolizje samolotu z sarna-mi oraz 198 zdarzen z udzialem kojotów [21]. Zagrozenie na pasie startowym stanowi^ takze gady. W latach 1990-20ii w Stanach Zjednoczonych odnotowano i37 kolizji statków powietrznych z krokodylami [19]. Bez w^tpienia to jednak ptaki stanowi^ podstawowy problem w konflik-cie pomiçdzy kierowanymi statkami powietrznymi i dzi-Ц przyrod^.
3. Straty materialne i niematerialne
Spektakularne wypadki spowodowane ptakami, o ile s^ wydarzeniami stosunkowo rzadkimi, to jednak ogólnie stanowi^ w lotnictwie problem charakteryzuj^cy siç wy-sokim poziomem ryzyka. W przypadku konstrukcji lotniczych kazde uderzenie ciala obcego w strukturç platowca lub w silnik obniza jego zdolnosc do przenoszenia obci^-zen eksploatacyjnych i moze stanowic bezposredni^ przy-czynç katastrofy.
W okresie od 1912 do 2008 r. w co najmniej 103 wy-padkach cywilnych samolotów spowodowanych ptakami zginçlo 276 osób w 54 katastrofach ze skutkami smiertel-nymi. Swiatow^ statystykç powaznych wypadków lotniczych spowodowanych kolizje z ptakami w pierwszej de-kadzie XXI wieku obrazuje rycina 2.
Calkowitemu zniszczeniu uleglo 108 samolotów [23, 24]. Dotychczas w najwiçkszej katastrofie samolotu cy-wilnego Lokheed Electra L-188, spowodowanej zderze-niem z ptakami w dniu 4 pazdziernika 1960 r. zginçly 62 osoby. W szóstej sekundzie po starcie do trzech turbosmi-
RoK (Year)
Ryc. 1. Liczba zarejestrowanych kolizji samolotow z ptakami w USA w latach 1990-2007 [19] Fig. 1. Number of reported wildlife strikes with civil aircraft, USA, 1990-2011 [19]
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Roh {Year)
Ryc. 2. Swiatowa liczba wypadköw spowodowanych kolij
statku powietrznego z ptakiem w latach 1999-2008 [22] Fig. 2. Number of accidents due to a bird strike worldwide (1999-2008) [22]
O znacz^cym wzroscie zagrozenia swiadczy liczba 195 ofiar smiertelnych zarejestrowanych jedynie od roku 1988.
Duze odrzutowe samoloty pasazerskie i transportowe w calym okresie istnienia z powodu ptakow ulegly 15 tragicznym katastrofom, w ktorych zginçlo 188 osob, a 42 zaginçly. W tej grupie maszyn jeden wypadek smier-telny wynikaj^cy z kolizji z FOD zdarza siç srednio co 1,4 mln godzin lotu. Z tych samych przyczyn samoloty o masie ponizej 5700 kg ulegly 32 wypadkom, w ktorych zginçlo 70 osob, a 56 uznano za zaginione. W tym czasie kolizje z ptakami przyczynily siç do 7 katastrof helikopterow cywilnych, ktore pochlonçly 18 ofiar, a zniszczeniu uleglo 9 maszyn.
Mala liczba wypadkow w grupie helikopterow, pomi-mo niskiego pulapu lotu tych statkow powietrznych, wy-nika z mniejszych prçdkosci przelotowych i wiçkszego halasu generowanego przez silnik i rotor. Przewiduje siç jednak, ze trendy zwi^zane z budow^ cichszych i szyb-szych helikopterow spowoduj^ w przyszlosci wzrost tra-gicznych kolizji o 60%, zwlaszcza po uderzeniu duzego ptaka w okno kabiny pilotow.
Szczegolnie w lotnictwie wojskowym ze wzglçdu na niestandardowo niski pulap lotu oraz jednosilnikowe kon-strukcje mysliwcow prawdopodobienstwo tragicznej w skutkach kolizji z ptakiem jest bardzo wysokie [3]. Wiçk-szosc najnowszych wypadkow maszyn wojskowych zda-rzyla siç podczas lotow z duzymi prçdkosciami, co w de-cyduj^cym stopniu zwiçkszalo rozmiar zniszczen i redu-kowalo szanse przezycia lub bezpiecznego l^dowania.
Pierwsze zarejestrowane straty sil powietrznych doty-cz^ jeszcze samolotow z silnikami tlokowymi wykorzy-stywanymi w sluzbie RAF (Royal Air Force), ktore przed 1950 r. z powodu ptakow stracily 39 maszyn. Potwierdzo-na utrata pierwszego samolotu o napçdzie odrzutowym miala miejsce w 1952 r. Byl nim dwusilnikowy mysli-wiec Meteor, w ktorym wyst^pila nienaprawialna awaria powstala wskutek zassania ptaka do silnika i wywolane-go w ten sposob pozaru [25]. Istniej^ jednakze nie w pelni udokumentowane raporty informuj^ce, ze pierwszym od-rzutowcem zniszczonym na skutek kolizji z ptakiem byl niemiecki mysliwiec Messerschmitt Me 262 Schwalbe -
D01:10.12845/bitp.36.4.2014.14
pierwszy uzyty bojowo samolot mysliwski o nap^dzie od-rzutowym - 28 pazdziernika 1944 roku.
Lotnictwo brytyjskie w swojej historii zanotowalo 108 powaznych wypadkow z udzialem ptakow. Wypad-kiem powaznym jest nazywane zdarzenie koncz^ce si§ nienaprawialn^ awari^ samolotu, jego straty lub ofiarami smiertelnymi. Sposrod tych wypadkow w RAF 39 zda-rzylo si§ przed rokiem 1950, 44 w latach 1950-1979 i 25 w latach 1980-2004. W latach 1980-2008 tylko w lotnictwie wojskowym USA zgin^lo siedmiu pilotow, a czter-nascie maszyn uleglo zniszczeniu w wyniku uderzenia ptaka w statek powietrzny [25],[26].
Liczba kolizji samolotow wojskowych z ptakami ma tendenj wzrostow^, nawet jezeli w latach 19902000 w wielu krajach nast^pila znacz^ca redukcja lotow. W tym czasie w silach powietrznych wielu panstw wy-st^pilo wiele przypadkow utraty jedno- i dwusilnikowych mysliwcow odrzutowych i samolotow treningowych oraz trzykrotna strata samolotow czterosilnikowych. Katastro-fy te pochlon^ly ogolem 58 ofiar smiertelnych.
Takze w Polsce np. w 2007 roku odnotowano 16 zde-rzen samolotow cywilnych z ptakami, zas w 2006 roku zarejestrowano 15 kolizji w lotnictwie wojskowym [11].
Wraz z rozwojem technologii problemy utraty maszyn z powodu ptasich kolizji zacz^ly dotyczyc takze samolo-tow bezzalogowych. Potwierdza to zdarzenie z 19 lipca 2011 r., gdy amerykanski dron zostal zniszczony w Paki-stanie w trakcie lotu nad rafineri^ po przypadkowym zde-rzeniu z ptakiem [16].
O ile utrata sprz^tu chociaz niezmiernie kosztow-na jest jednak wymierna i relatywnie latwo odtwarzalna,
0 tyle straty ludzkie oprocz oczywistych ludzkich trage-dii osobistych w kategoriach wojskowych stanowi^ zaso-by bardzo trudne do uzupelnienia. Calkowite straty ludz-kie w lotnictwie wojskowym, ktorych przyczyny wi^z^ si§ z FOD, s^ trudne do precyzyjnego oszacowania. Wedlug danych udost^pnionych przez 32 panstwa Europy centralnej i zachodniej oraz Kanada, USA, Izrael, Austra-li§ i Now^ Zelandi^ w latach 1950-1999 mialy miejsce 283 powazne wypadki zakonczone utraty samolotu [25]. W tej liczbie 63 byly wypadkami tragicznymi, ktore po-chlon^ly 141 ofiar smiertelnych stanowi^cych 25 zalog pokladowych. Z wymienionych 283 wypadkow maszyn wojskowych 179 to jednosilnikowe mysliwce z nap§-dem odrzutowym (wsrod ktorych 141 bylo pilotowanych jednoosobowo), 40 mysliwcow dwusilnikowych oraz 17 szkolnych samolotow odrzutowych jednosilnikowych
1 17 dwusilnikowych.
Kraje, ktorych lotnictwo wojskowe w tych latach po-nioslo najwi^ksze straty sprz^tu spowodowane kolizji z ptakami, to Wielka Brytania (66 strat), USA (62), Niem-cy (34), byly ZSRR (26) i Kanada (18). O ile dane dostar-czone z krajow zachodnich s^ wiarygodne, o tyle infor-macje pochodz^ce z bylego ZSRR s^ z cal^ pewnosci^ niekompletne.
Kolizje motorowych statkow powietrznych z ptakami s^ zwi^zane nie tylko z bezpieczenstwem zalog pokladowych i pasazerow, ale takze z ogromnymi kosztami, ktore musz^ ponosic przedsi^biorstwa w zwi^zku z napraw^ uszkodzonych maszyn lub utraty wplywow.
Bird Strike Committee USA informuje, ze ptaki oraz inne przyczyny zwiyzane z FOD powodujy roczne stra-ty wynoszyce ponad 600 milionów dolarów w calej cy-wilnej i wojskowej sferze transporta lotniczego. Zakres przestojów wywolanych z tego powodu wsród samolotów cywilnych waha siç od 95 000 do 580 000 godzin rocznie przy zalozeniu, ze jedynie co piyty przypadek jest zgla-szany w USA [27]. W lotnictwie wojskowym wydarze-nia z udzialem ptaków generujy w US Air Forces roczne koszty na poziomie 50^80 mln dolarów (wlyczajyc straty samolotów), zas wedlug danych United Kingdom Royal Air Force (RAF) opracowanych przez RAF Inspectorate of Flight Safety roczne koszty lotnictwa brytyjskiego w tym obszarze wynoszy 23,3 mln USD. Wojskowe sta-tystyki podajy takze, ze ptaki chociaz czasami nie stano-wiy bezposredniej przyczyny katastrofy, to czçsto lezy u jej zródel, poniewaz zmuszajy pilota do wykonania nie-bezpiecznych manewrów w celu ominiçcia przeszkody. W US Air Forces zanotowano siedem wypadków zakon-czonych katastrofy spowodowanych próby unikniçcia zderzenia i gwaltownym omijaniem ptaka [28].
W skali swiatowej straty lotnictwa cywilnego spowo-dowane kolizjami z ptakami wynoszy 1,3 mld dolarów rocznie, co generuje dodatkowe koszty okolo 64,50 USD na kazdy lot. Stanowi to duzy problem zarówno dla li-nii lotniczych, jak i firm ubezpieczeniowych wyplacajy-cych znaczne odszkodowania. Przykladowo jeden wypa-dek konczycy siç jedynie wymiany silnika wywoluje do-datkowe koszty srednio na poziomie 5 mln USD. Ale juz w przypadku samolotu Boeing 777 naklady na wymia-nç silnika PW4098 kazdorazowo przekraczajy 15 mln dolarów. Bezposrednie koszty napraw to jedynie niewiel-ka czçsc kosztów calkowitych. Ogromne znaczenie majy nieprzewidywalne opóznienia wynikajyce z przymuso-wego uziemienia uszkodzonego samolotu. Zaklada siç, ze kazde pierwotne opóznienie samolotu, który ulegl koli-zji, wywoluje cztery wtórne opóznienia lub wtórne od-wolania kolejnych samolotów. Kazde opóznienie pier-wotne wywoluje straty równe 75 tys. USD, co w nastçp-stwie pociyga koszty opóznienia lub odwolania wtórnego wynoszyce 35 tys. USD przypadajyce na kazdy pojedyn-czy zmianç planu lotów. Duza amerykanska linia lotnictwa cywilnego tylko w jednym roku zarejestrowala 1326 kolizji z ptakami. Calkowity koszt naprawy uszkodzonego sprzçtu wyniósl w tej firmie 6,2 mln USD. Koszty wy-nikajyce z opóznien i odwolan oszacowano na poziomie 46,45 mln USD. Ogólem roczne straty przedsiçbiorstwa z tego powodu wyniosly 52,650 mln USD, co w przeli-czeniu daje wskaznik 39,71 USD na jedny kolizjç. Ob-liczenia przeprowadzane alternatywny metody okreslily 64,50 USD jako dodatkowe koszty zwiyzane z kazdy pta-siy kolizjy samolotu.
4. Ograniczanie ryzyka
Sluzby lotnicze oraz producenci samolotów podejmu-jy dzialania zmierzajyce do ograniczenia poziomu ryzyka wywolywanego przez ptaki. W celu zapobiegania skut-kom kolizji zasadnicze znaczenie majy trzy podstawowe kierunki dzialania.
DOI: 10.12845/bitp. 36.4.2014.14
Pierwszym stosunkowo najprostszym do wprowadze-nia jest dzialanie prewencyjne polegajyce na ogranicza-niu prçdkosci lotu samolotow na malych wysokosciach. Wspolczesne samoloty bez trudu na malych wysokosciach rozwijajy prçdkosci 320-340 wçzlow wzglçdem powie-trza [knots indicated airspeed (KIAS)]. Od 2003 roku w USA i Kanadzie wprowadzono zakaz przekraczania prçdkosci 250 wçzlow do wysokosci 10 000 stop (3000 m). Do tej grupy dolyczyl Meksyk i teraz zakaz obowiy-zuje w calej Ameryce Polnocnej [29]. Ograniczenia te zo-staly rowniez w pozniejszym okresie wprowadzone na terenie wielu innych panstw (calkowicie lub na wydzie-lonych obszarach). Dzialanie zapewnia szybkie i latwe do obliczenia efekty bezposrednie, poniewaz zwiçksze-nie prçdkosci o 20% z 250 do 300 KIAS powoduje 44% wzrostu energii podczas kolizji z ptakiem. Oznacza to, ze gçs o masie 5 kg na wysokosci 90000 stop przy prçdkosci 250 KIAS wywoluje uderzenie z sily 36 000 kg zas przy prçdkosci 300 KIAS sila uderzenia wzrasta do 50 000 kg. Wysokosc 10 000 stop jest poziomem znajdujycym siç powyzej szlakow migracji wiçkszosci ptakow, ktore w swoich przelotach przemieszczajy siç zazwyczaj w ko-rytarzu na wysokosciach pomiçdzy 5 000 a 7 000 stop. Poziom 10 000 stop zostal okreslony jako bezpieczny takze ze wzglçdu na ograniczenia wzajemnej kolizji miçdzy statkami powietrznymi.
Drugim dzialaniem zmierzajycym do zmniejsze-nia w lotnictwie zagrozenia wywolywanego przez ptaki, jest odpowiednia kontrola lotnisk i terenow przyleglych w celu ograniczenia liczby ptakow. Prowadzone sy ope-racje, np. za pomocy srodkow chemicznych, majycych za zadanie likwidacjç wysokiej roslinnosci sprzyjajycej roz-wojowi ptasich siedlisk. Utrzymanie niskiego poziomu trawy, likwidacja drzewostanu oraz pobliskich zerowisk wystçpujycych w postaci rozlewisk lub skladowisk odpa-dow utrudnia przebywanie ptakom w okolicach lotnisk. Niestety ptaki szybko adoptujy siç do nowego srodowi-ska i skutecznosc tych dzialan jest ograniczona. Podobnie w przypadku innych dzialan odstraszajycych, polegajy-cych na stosowaniu hukowych srodkow pirotechnicz-nych, broni palnej, srodkow akustycznych, instalacji oswietleniowych czy srodkow chemicznych w postaci gazow, pestycydow i herbicydow ich skutecznosc z cza-sem maleje, poniewaz ptaki przyzwyczajajy siç do zmia-ny srodowiska i przestajy reagowac na powtarzajyce siç bodzce.
Stwierdzono takze, ze koszenie wysokiej trawy powo-duje wzrost dostçpu ptakow do miejsc bogatych w zaso-by pokarmu (glownie bezkrçgowce i gryzonie), do kto-rych dotychczas dostçp byl utrudniony. Usuniçcie barier wizualnych w postaci roslinnosci powoduje polepszenie komfortu zerujycym. Na przyklad na lotnisku w Dçbli-nie koszenie trawy latem powoduje silny wzrost liczeb-nosci: krukowatych (gawron, kawka, sroka), siewkowa-tych (czajka, kulik wielki) oraz mew (smieszka). Pokosy zwabiajy rowniez szpaki i dzierzby. Koszenie ulatwia ze-rowanie bocianom bialym oraz ptakom szponiastym wy-specjalizowanym w chwytaniu gryzoni (myszolowy, pu-stulki, blotniaki) [30]. W zwiyzku z komplikacjami, jakie moze powodowac koszenie trawy, obecnie zaleca siç sia-
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
nie specjalnych gatunkow traw o wysokosciach uniemoz-liwiajycych zerowanie ptactwa na terenie lotniska.
Najnowszy skuteczny metody stosowany w nocy i o zmierzchu jest odstraszanie ptakow za pomocy pro-mieni lasera emitowanych w postaci wielometrowych wiyzek przez obracajyce si§ glowice. Pomimo duzej roz-norodnosci technik ograniczania obecnosci ptakow na lotniskach kazda z nich jest dzialaniem kosztownym. Wg danych Royal Air Force Strike Command roczne koszty piel^gnacji trawy lotnisk wojskowych sy szacowane na poziomie 80 -250 tys. USD. Roczne utrzymanie sluzb od-powiedzialnych za odstraszanie ptakow na jednym lotni-sku w USA wynosi srednio od 25-150 tys. USD. W Wiel-kiej Brytanii RAF oszacowal koszty programu kontroli ptakow na lotniskach w kwocie 200 tys. USD rocznie na jedno lotnisko. Dzialania te przynoszy jednak wymierne efekty.
Przykladem skutecznosci programow kontroli ptakow jest projekt wdrozony na lotnisku Kennedy'ego w USA. Pierwotnie dochodzilo tam do 300 przypadkow kolizji rocznie, ktore kosztowaly linie lotnicze wykorzystujyce lotnisko 11,4 mln USD [31]. Po uruchomieniu projektu z udzialem biologow, ekip strzeleckich oraz sokolnikow liczba zderzen samolotow z ptakami zostala ograniczo-na do tego stopnia, ze stosunek oszcz^dnosci do kosztow wyniosl 39:1. Na innym amerykanskim lotnisku notujy-cym rocznie 170 kolizji, po wprowadzeniu ekip strzeleckich liczba zderzen po roku wynosila jedynie 50 zareje-strowanych przypadkow. 170 kolizji powodowalo dodat-kowe 4,6 mln USD kosztow dla linii lotniczych, natomiast program strzelecki kosztowal 120 tys. USD. W przelicze-niu koszt jednego zderzenia to kwota 27 tys. USD. Za-tem program zwrocil si§ juz po eliminacji pi^ciu zderzen.
Bardzo obiecujycy metody ploszenia ptakow jest wy-korzystywanie do tego celu psow rasy Border Collie. Metoda zostala opracowana i wdrozona w 1999 r. w USA na lotnisku Southwest Florida International Airport. Do tej pory program ten wprowadzono na trzech komercyj-nych lotniskach w USA i dwoch w RPA (Durban i Johannesburg) oraz w trzech bazach wojskowych (Dover AFB, Cold Lake AFB, Israeli Air Force) [32]. Metoda ta po raz pierwszy zostala takze zastosowana na lodzkim lotnisku im. W. Reymonta. W efekcie zredukowano o ok. 30% liczb§ obserwowanych ptakow (kosow i wron) oraz ogra-niczono o ok. 50% liczb§ obserwowanych ptakow bro-dzycych [33],[34].
Elementem zmniejszania ryzyka kolizji statkow po-wietrznych z ptakami jest okreslenie stref bezpieczenstwa wokol lotnisk. Sy to strefy zarezerwowane dla ruchu lotni-czego zawierajyce korytarze startu i lydowania [35]. Nad tymi obszarami lydujycy samolot znajduje si§ na wysoko-sci od ok. 150 do 300 m (strefa podejscia: od 3 do 6 km od progu pasa drogi startowej) oraz ponizej 150 m (strefa lydowania: od progu pasa drogi startowej do 3 km, czy-li do poczytku strefy podejscia). Strefy rozciygajy si§ takze na ok. 2 km po bokach pasa drogi startowej [36]. Pod wzgl^dem bezpieczenstwa lotniczego najistotniejsza jest strefa podejscia znajdujyca si§ na przedluzeniu pasa star-towego. Jest to obszar, w ktorym odnotowuje si§ 80-85% kolizji z ptakami. Wprowadzony podzial bazuje na swia-
D01:10.12845/bitp.36.4.2014.14
towych danych o udzialach liczby kolizji z ptakami odno-towanych na poszczegolnych wysokosciach. Najwazniej-sza jest strefa zagrozenia bezposredniego rozciygajyca si§ do pulapu 500 m i odleglosci do kolo 9 km od progu pasa startowego. Wg wymagan ICAO oraz standardow IBSC optymalna strefa bezpieczenstwa obejmuje takze trzyna-stokilometrowy okryg wokol lotniska [37],[38].
(Runway) . . 2МЮГГ
ч . _- — - -- .
1 _ж_____ ■
\ 7aq Ю7ЙПД 0(&ПК|ЩвфО (?|0Г.ОГ>[1ДГ\ ftnd Ha.':'IL- Zona)
Rys. 3. Strefa zagrozenia [36],[37],[38] Fig. 3. Hazard zone [36],[37],[38]
Podzial na strefy zwiyzany jest z koniecznosciy iden-tyfikacji miejsc koncentracji ptakow oraz siedlisk mogy-cych przyciygac ptaki [39]. Dodatkowo zwraca si§ jednak uwag§ na koniecznosc analizy warunkow lokalnych, uwzgledniajycej obecnosc zbiornikow wodnych czy tez wysypisk smieci oddalonych o ponad 13 km, poza strefy lotniska, ktore mogy miec wplyw na bezpieczenstwo ope-racji lotniczych.
Trzecim rodzajem dzialan zmierzajycych do poprawy bezpieczenstwa lotow jest budowa platowcow i silnikow w sposob zmniejszajycy ryzyko katastrofalnych uszko-dzen wywolywanych na skutek kolizji z ptakami. Dziala-nia te sy regulowane za pomocy przepisow odpowiednich wladz lotnictwa cywilnego okreslajycych wlasciwe wy-magania i wytyczne dla producentow.
Agencjami odpowiedzialnymi za przygotowywanie odpowiednich przepisow i koordynaj dzialan sy US Federal Aviation Admionistrations (FAA), European Joint Aviation Authorities s (JAA) oraz European Aviation Safety Agency (EASA).
Zarowno amerykanskie przepisy lotnicze FAR (Federal Aviation Regulations), jak i europejskie JAR (Jo-nit Aviation Requirements) i CS (Certification Standards) definiujy minimalne normy, wymagania i procedury regu-lujyce zasady projektowania, produkcji, obslugi technicz-nej, uzytkowania sprz^tu lotniczego oraz licencjonowa-nia personelu. W grudniu 1991 r. ECC (European Community Commission) przyj^la wymagania JAR jako wy-lyczne zrodlo przepisow lotnictwa cywilnego obowiyzu-jyce w Unii Europejskiej. Rezultatem wspolpracy FAA
DOI: 10.12845/bitp. 36.4.2014.14
i JAA bylo przyj^cie tej samej numeracji co w FAR pod-stawowych wymagan JAR. Rowniez nadzor lotniczy Rosji (MAK) zdecydowal si§ na tworzenie wlasnych przepisow AP (Aviacjonnyje Prawiia) opartych na prze-pisach FAR, wprowadzaj^c podobne zasady harmoniza-cji pomi^dzy MAK i FAA, ktore funkcjomj pomi^dzy JAA i FAA.
Kazda z organizacji lotniczych w ramach opracowa-nych przez siebie przepisow zawarla odpowiednie wy-magania okreslaj^ce niezb^dny poziom odpornosci kon-strukcji platowcow i silnikow na zderzenie z ptakiem.
Szyby czolowe, owiewki lub wiatrochrony kabiny pi-lotow oraz konstrukcja podpieraj^ca te elementy musz^ wytrzymac uderzenie ptakiem o masie 1,8 kg bez skut-kow penetracji, przy pr^dkosci samolotu wzgl^dem ptaka okreslanej wzdluz toru lotu rownej pr^dkosci rejsowej VC na poziomie morza (FAR/JAR/CS 25.775).
Dla kraw^dzi natarcia skrzydel lub usterzenia ogono-wego wymagane jest, aby nawet w przypadku penetracji poszycia nie powstaly uszkodzenia krytyczne w innych elementach struktury skrzydla i usterzenia. Samolot poru-szaj^cy si§ z pr^dkosci^ rejsow^ VC po uderzeniu ptakiem o masie 1,8 kg w kraw^dz natarcia skrzydla lub ptakiem o masie 3,6 kg w kraw^dz natarcia usterzenia ogonowego musi bezpiecznie kontynuowac lot i wykonac l^dowanie (FAR/JAR/CS 25.571, 25.631).
Struktura wiroplata musi byc tak zaprojektowana, aby zapewnic bezpieczne kontynuowanie lotu i l^dowa-nie po zderzeniu z ptakiem o ci^zarze 1 kg przy pr^dko-sci wzgl^dem ptaka wzdluz toru lotu rownej maksymalnej pr^dkosci w locie poziomym VH lub pr^dkosci dopusz-czalnej VNE na wysokosciach do 8000 stop (FAR/JAR/CS 29.631).
Dla sinikow turbinowych i turbowentylatorowych po-chloni^cie malego ptaka o masie do 0,9 kg przy pr^dko-sci wzdluz toru lotu rownej VC na poziomie morza lub 0.85VC na wysokosci 8000 stop nie moze spowodowac spadku mocy wi^kszego niz 25%. Dla duzych ptakow o masie 1,8 kg musi zostac udowodnione, ze silnik moze byc bezpiecznie wyl^czony z odci^ciem zasilania. Wlot silnika musi rowniez wytrzymac uderzenie ptaka o ma-sie 1,8 kg bez uszkodzenia elementow krytycznych (FAR/ JAR/CS 25.571, 33.76).
Zgodnie z przytoczonymi przepisami nalezy empi-rycznie udowodnic zdolnosc do kontynuowania lotu sa-molotow cywilnych i wojskowych za pomoc^ demonstra-cji dokumentuj^cych spelnienie wymagan. Dlatego tez przed dopuszczeniem do eksploatacji nowego typu samo-lotow konieczne jest wykonanie okreslonych w normach badan odpornosci na uderzenie elementow konstrukcji platowca.
Badania prowadzone s^ na specjalnie zaprojektowa-nych do tego stanowiskach, umozliwiaj^cych miotanie ptakow lub ich sztucznych odpowiednikow o odpowied-niej masie z wymagan^ pr^dkosci^ w kierunku badanej struktury [40-45]. Jest to tzw. „proba ptaka" (bird test) wykonywana zgodnie z zaleceniami zawartymi w prze-pisach FAR.
5. Wnioski
Kolizje samolotów z ptakami s^ nierozerwalnie zwi^-zane zarówno z historic, jak i rozwojem awiacji w przy-szlosci. Chociaz zazwyczaj powoduj^ jedynie drobne uszkodzenia, zawsze bçd^ stanowic ogromne zagrozenie dla bezpieczenstwa lotów. Mimo wykorzystywania wie-lu metod zapobiegawczych oraz zaawansowanego zarz^-dzania srodowiskiem przyrodniczym wypadki z udzialem ptaków bçd^ zdarzac siç nadal, zwlaszcza ze lotniska sta-j^ siç coraz bardziej ruchliwe i zatloczone, a czçstotliwosc lotów wzrasta z kazdym rokiem. Zmiany srodowiskowe wywoluj^ce ewolucjç w zachowaniu ptaków oraz wzrost ich liczebnosci spowoduj^ nieuchronne zwiçkszenie zain-teresowania ptasiej populacji terenami wokól lotnisk. Coraz wiçcej ptaków bçdzie zasiedlac tereny, gdzie ich obec-nosc spowoduje nasilenie niebezpiecznych sytuacji w ru-chu powietrznym. Porty lotnicze musz^ byc w stalej goto-wosci, wykorzystuj^c coraz nowsze techniki odstraszania i monitoringu ptaków oraz zwierz^t naziemnych. Piloci i kontrolerzy lotów musz^ byc swiadomi zagrozen, któ-re moze wywolac kolizja statku powietrznego z ptakiem i stosowac siç do stale doskonalonych procedur umozli-wiaj^cych redukcjç ryzyka i konsekwencji wynikaj^cych z zagrozenia ptasi^ kolizje Kolizje te s^ problemem glo-balnym i dotycz^ wszystkich podmiotów zwi^zanych z lotnictwem, wl^czaj^c pilotów, mechaników, linie lotnicze, operatorów lotnisk, kontrolerów ruchu, personel po-kladowy, personel zarz^dzania srodowiskiem, wladze lotnicze, a takze - a moze przede wszystkim - producen-tów i konstruktorów statków powietrznych. Skoro zmiany w przyrodzie s^ nieuniknione i odstraszanie ptaków z czasem bçdzie zadaniem coraz trudniejszym o male-j^cej efektywnosci, oznacza to, ze najwiçkszy potencjal w zachowaniu standardów bezpieczenstwa lotów tkwi w rozwoju bezpiecznych konstrukcji platowców i silni-ków. Wszystkie czçsci struktury samolotów i helikopte-rów musz^ byc projektowane tak, aby rozpraszac ener-giç uderzenia i odchylac trajektoriç uderzaj^cego obcego obiektu w celu ochrony konstrukcji platowca i silników w przypadku kolizji z ptakiem. W celu spelnienia tych wymagan wytrzymalosciowe wlasnosci szyb, owiewek, wiatrochronów, skrzydel, lopatek turbin, usterzenia ogonowego oraz podwozia musz^ byc weryfikowane za po-moc^ intensywnych testów prowadzonych doswiadczal-nie i na drodze symulacji cyfrowej. Równie istotnym i byc moze kluczowym zagadnieniem jest doskonalenie i rozwój pokladowych oraz naziemnych systemów umoz-liwiaj^cych monitoring i predykcjç ptasich zachowan -systemów wspomagaj^cych personel naziemny i zalogi statków powietrznych w podejmowaniu wlasciwych de-cyzji wykorzystuj^cych radarow^ kontrolç ruchu.
Literatura
1. Sharing the skies. An Aviation Industry Guide to the Management of Wildlife Hazard, Transport Canada, 2004.
2. Thorpe J., Fatalities and destroyed civil aircraft due to bird strikes, 1912-2002 International Bird Strike Committee, Warsaw 2003.
3. Heimbs S., Computational methods for bird strike simulations: A review, "Computers and Structures", Vol. 89, Issues 23-24, 2011, pp. 2093-2112.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
4. Zbrowski A., Bezpieczenstwo samolotów w aspekcie zagrozenia kolizjq z ptakami. „Problemy Eksploatacji", Issue 2, 2012, pp. 215-228.
5. Meguid S, Mao R, Ng T., FE Analysis of geometry effects of an artificial bird striking an aeroengine fan blade, "International Journal of Impact Engineering", Vol. 35 Issue 6, 2008, pp. 487-498.
6. Aircraft Technology Engineering & Maintenance, Vol. 107, August-September 2010.
7. Cleary E., Dolbeer R., Wright S., Wildlife Strikes to Civil Aircraft in the United States 1990-2005, Bird Strike Committee Proceedings, 2006.
8. Dolbeer R., i inni, Wildlife Strikes to Civil Aircraft in the United States 1990-2009, Report of The Associate Administrator For Airports, Office of Airport Safety and Standards Airport Safety & Certification. Federal Aviation Administration, No. 16, Washington, DC May 2011.
9. Airoldi A., Cacchione B., Modelling of impact forces and pressures in Lagrangian bird strike analyses, "International Journal of Impact Engineering", Vol. 32, 2006, pp. 16511677.
10. Hou J.P., Ruiz C., Soft body impact on laminated composite materials, "Composites Part A: Applied Science and Manufacturing", Issue 1, 2007, pp. 505-515.
11. Szczecinski S., Balicki W., Glowacki P., Uszkodzenia silni-ków turbinowych wywotane zderzeniami z ptakami, „Prze-glqd Sil Powietrznych", Issue 2, 2009, pp. 15-21.
12. The GE90 - An Introduction, [dok. elektr.] http://www.stan-ford.edu/~cantwell/AA283_Course_Material/GE90_Engi-ne_Data.pdf [dost^p 01.04.2014].
13. Boguszewicz P., Sala S., Wlotypowietrza turbinowych silni-ków odrzutowych i ich wplyw na wlasciwosci lotne samolotów oraz zagrozenia bezpieczenstwa latania, Prace Instytutu Lotnictwa, Vol. 213, Warszawa 2011, s. 101-111.
14. Balicki W., Chachurski R., Glowacki P., Kozakiewicz A., Szczecinski J., Szczecinski S., Wloty powietrza turbinowych silników odrzutowych i ich wplyw na wlasciwosci lotne samolotów oraz zagrozenia bezpieczenstwa latania, Prace Instytutu Lotnictwa Vol. 213, Warszawa 2011, s. 47-54.
15. Heimbs S., Bird Strike Simulations on Composite Aircraft Structures, SIMULIA Customer Conference, Barcelona, May 17-19, 2011, s. 73-86.
16. Park C., Jang B., Kim J., Kim C., Jun S.: Bird strike event monitoring in a composite UAVwing using high speed optical fiber sensing system, "Composites Science and Technology", Vol. 72 Issue 6, 2012, pp. 498-505.
17. Airoldi A., Cacchione B., Modelling of impact forces and pressures in Lagrangian bird strike analyses, "International Journal of Impact Engineering", Vol. 32 Issue 10, 2006, pp. 1651-1677.
18. Bird Strike Damage&Windshield Bird Strike Final Report, European Aviation Safety Agency, 2009.
19. Wildlife strikes to civil aircraft in the United States 19902011, Report of The Associate Administrator Of Airports Office of Airport Safety and Standards Airport Safety & Certification Washington, DC, 2012.
20. Georgiadis S., Gunnion A., Thomson R., Cartwright B., Bird-strike simulation for certification of the Boeing 787 composite moveable trailing edge, "Composite Structures", Vol. 86 Issues 1-3, 2008, pp. 258-268.
21. DeVault T., Kubel J., Glista D., Rhodes O., Mammalian hazards at small airports in Indiana: impact ofperimeter fencing, "Human-Wildlife Conflicts", Vol. 2 Issue 2, 2008, pp. 240-247.
22. Maragakis I., Bird population trends and their impact on Aviation safety 1999-2008, European Aviation Safety Agency, 2009.
23. Thorpe J., Fatalities and destroyed civil aircraft due to bird strikes 1912-2002, Bird Strike Committee Proceedings. Warsaw, Poland, May 2003.
D01:10.12845/bitp.36.4.2014.14
24. Thorpe J., Update on fatalities and destroyed civil aircraft due to bird strikes with appendix for 2006-2008, Bird Strike Committee Proceedings, Brazil, November 2008.
25. Richardson W., West T., Serious birdstrike accidents to U.K. military aircraft, 1923 to 2004: Numbers and circumstances, Bird Strike Committee Proceedings, Athens, May 2005.
26. Klich E., Bezpieczenstwo lotow, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Radom, 2011.
27. Allan J., Orosz A., The costs of birdstrikes to commercial aviation, Bird Strike Committee Proceedings, USA/Canada, Calgary, 2001.
28. Richardson W., Serious birdstrike-related accidents to military aircraft of ten countries: Preliminary analysis of circumstance, Bird Strike Committee Proceedings, Vienna, 1994.
29. Eschenfelder P., High speed flight at low altitude: hazard to commercial aviation, Bird Strike Committee Proceedings, Vancouver, 2005.
30. Cwiklak J., Grzegorzewski M., Grzywaczewski G., Kitow-ski I., Jafernik H., Ptaki jako zagrozenie dla bezpieczenstwa lotow, „Logistyka", Issue 3, 2012, pp. 38-390.
31. Allan J., The costs of bird strikes and bird strike prevention, Human Conflicts with Wildlife: Economic Considerations, 8-1-2000, pp. 146-153.
32. Froneman, A. and Rooyen, M., The successful implementation of a border collie bird scaring program at Durban International Airport, South Africa, International Bird Strike Committee, Warsaw 2003, [dok. elektr.] http://www.int-birdstrike.org/Warsaw_Papers/IBSC26%20WPAE1.pdf [dostçp 17.03.2014].
33. Implementacja metody Border Collie na lodzkim lotnisku, [dok. elektr.] http://www.ulc.gov.pl/_download/lotniska/ko-mitet_zderzenie_ze_zwierzetami/BC-%C5%81%C3%B-3d%C5%BA.pdf [dostçp 18.03.2014].
34. Lôdz Lublinek: Border Collie odstraszy ptaki, http://www. latajznami.pl/branzowe,5710,lodz_lublinek_border_collie_ odstraszy_ptaki.html [dostçp 05.04.2014].
35. Skakuj M, Kitowski I, Lukasik D., Wplyw ruchu lotnicze-go na ptaki. Czçsc I, „Ornis Polonica", Vol. 55, 2014, pp. 48-68.
36. Sowden R., Kelly T., Dudley S., Airport Bird Hazard Risk Assessment Process, Transport Canada, 2007.
37. Podrçcznik Sluzb Portu Lotniczego, czçsc 3. Kontrola i zmniejszanie zagrozen ze strony zwierzqt, International Civil Aviation Organization, 2012.
38. Standards for Aerodrome Bird/Wildlife Control. Recommended Practice No. 1 International Bird Strike Committee, 2006.
39. Skakuj M., Szmit P.: Ptaki, lotniska, samoloty - okreslenie konfliktu, [dok. elektr.] http://www.ulc.gov.pl/_download/ bezpieczenstow_lotow/biuletyny/2012/opracwanie_0612. pdf [dostçp 08.04.2014].
40. Zbrowski A, Majcher A.: Mechatronic System for Impact Tests for Aero Structures, "Solid State Phenomena. Mechatronic Systems and Materials IV", Vol. 198, 2013, pp. 366371.
41. Zbrowski A., Samborski T., Zacharski S., Badania odpor-nosci zderzeniowej szybkich srodkow transportu z malymi obiektami, „Pomiary Automatyka Robotyka PAR", Vol. 11, 2012, pp. 59-67.
42. Zbrowski A., Dzialo pneumatyczne do testow zderzenio-wych, „Problemy Eksploatacji", Issue 3, 2012, pp. 133-144.
43. Zbrowski A., Experimental tests concerning the impact resistance of a tailplane. "Archives of Civil and Mechanical Engineering", Vol. 14 Issue 1, 2014, pp. 53-60.
44. Zbrowski A., Instrumentarium badawcze do testow zderze-niowych konstrukcji lotniczych, BiTP, Vol. 35 Issue 3, 2014, pp. 61-71.
45. Zbrowski A., Samborski T., Zacharski S., The method for high-energy throwing of the objects in impact testing, "TTS Technika Transporta Szynowego", Issue 9, 2012, pp. 619627.
dr inz. Andrzej Zbrowski - w 1993 roku ukonczyl stu-dia na Wydziale Mechanicznym Wyzszej Szkoly Inzy-nierskiej w Radomiu. W roku 2000 uzyskal stopien dok-tora na Wydziale Samochodow i Maszyn Roboczych Po-litechniki Warszawskiej. Adiunkt w Instytucie Techno-logii Eksploatacji - PIB w Radomiu. Kieruje Zakladem Doswiadczalnym. Koncentruje siç na zagadnieniach zwiyzanych z budowy maszyn, konstrukcjami mechatro-nicznymi urzydzen badawczych oraz systemami bezpieczenstwa technicznego. Jest autorem lub wspolautorem ponad 250 publikacji naukowych, 71 uzyskanych paten-tow oraz 160 zgloszen patentowych. Bral udzial w reali-zacji 55 projektow badawczych, ponadto kierowal 15 projektami badawczymi, zamawianymi, celowymi, rozwojo-wymi i wlasnymi.
DOI: 10.12845/bitp.36.4.2014.14
